Kertészeti károsítók előrejelzése (15.) – A paradicsom és a burgonya alternáriás betegségének előrejelzése

A kórokozó és a betegség bemutatása

A kórokozó minden olyan országban előfordul, ahol nagy felületen termesztenek paradicsomot és burgonyát, de a gazdanövényeit legsikeresebben a meleg és párás területeken fertőzi meg. Legjelentősebb gazdasági kártételét paradicsomon és burgonyán okozza, de a termesztés sikerességét a padlizsán, a paprika és a chilipaprika kultúrákban is alapvetően meghatározza. A kórokozó a növény minden részét megtámadhatja. A betegség elleni védekezésre minden évben szükség van, mivel annak elmulasztása jelentős hozamcsökkentést eredményez. A védekezés a hosszan tartó levélfelület-nedvesség megelőzésével kezdődik, amiket a megfelelően időzített gombaölő szerek alkalmazása követ.

Betegségciklus

Az Alternaria solani egy policiklikus faj, azaz a kórokozó gomba sok fertőzési cikluson megy keresztül egy vegetációs időszakban, mely során ivartalan szaporító képleteket, konídiumokat fejleszt. A nekrotróf életmódja során a gazdanövény szervezetében úgy jut táplálékhoz, hogy toxinokkal és sejtfal bontó enzimekkel megöli és feloldja a gazdanövény sejtjeit és azok anyagaival táplálkozik. A gomba a termesztett vagy a vadon élő Solanaceae családba tartozó fajok (pl. fekete nadragulya Atropa bella-donna) megfertőzött növényi maradványaiban telel át. Tavasszal többsejtű konídiumai képződnek, melyek vízzel vagy a szél segítségével kerülnek az egészséges növényekre. A kicsírázott konídiumokból micéliumok fejlődnek, amik a növény apró sebein, gázcserenyílásain keresztül bejutnak a növény szervezetébe, de akár a bőrszövet kutikuláját is képes áttörni és ezáltal fertőzést okozni. A betegség jellegzetes tünetei közé tartozik a levélfoltosság és az ezzel járó lombvesztés. A lombon a tünetek általában az alsó, idősebb leveleken jelentkeznek, bár a betegség „korai elhalás” (angolul „early blight”) néven ismert a külföldi szakirodalomban. A gomba a fertőzés után a növényen belül is fejlődésnek indul és kialakulnak az első tünetek. A foltokban újabb konídiumok képződnek, melyek a már fertőzött növény további szöveteit vagy további egészséges növényeket támadnak meg ugyanabban a vegetációs időszakban. A kórokozó felszaporodását a közelben található gyomnövények, illetve egyéb termesztett gazdanövények közelsége is elősegíti. Ez főleg annak tulajdonítható, hogy a sűrűbb gyomnövényzet nedvesebb mikroklímájú környezetet teremt, ami kedvez a fertőzés kialakulásának, illetve a fertőzésre fogékony gyom vagy kultúrnövény fajok jelenlétében szintén növekedhet a fertőzés kockázata. Mivel a kórokozó a növények bármely részét képes megfertőzni, ezért a terjedését az országon belüli és az országok közötti áruforgalom kifejezetten elősegíti.

Tünetek a paradicsomon és burgonyán

A betegség tünetei a paradicsom és a burgonya levelein és a szárán szinte egyformák, így a két kultúrnövényen ezeket a tüneteket együtt tárgyaljuk, míg a gazdaságilag fontos növényi részeken külön-külön. A jellegzetes tüneteket az 1. képen mutatjuk be.

A betegség tünetei kezdetben az idősebb leveleken jelentkeznek apró, sárgásbarnás foltok formájában. Ezekben a növekvő foltokban később koncentrikus gyűrűk jelennek meg, mely a betegség tipikus, egyik legmeghatározóbb tünete. A folt átmérője akár 1,5 cm átmérőjű is lehet, ami körül (azaz a folt udvara) sárgásra színeződik a levél szövete. A kórokozó számára kedvező időjárási feltételek mellett (pl. meleg időjárás, csapadék vagy bőséges harmat) jelentős lombvesztés alakul ki az alsóbb leveleken. A betegség előrehaladtával a levelek elsárgulnak, elszáradnak és végül le is hullhatnak a növényről. Később a tünetek a száron is megjelennek. Itt a foltok sötét színűek, enyhén besüppedők és a koncentrikus mintázat bennük is megtalálható. A foltok széle nem olyan határozott, mint a levélfoltok esetében. A paradicsom palánták szárán a barnás befűződések károsítják a szállítószövetek működését, mivel akadályozzák a növény tápanyagáramlását, ami végül a palánták pusztulásával jár. A paradicsom termését vagy a terméskocsányon vagy rovarok vagy egyéb tényezők által okozott sebeken keresztül fertőzi meg a kórokozó. A termésen kialakult tünetek hasonlóak a levéltünetekhez, a foltok sötét színűek és koncentrikus gyűrűk láthatók bennük. A foltokban fekete, bársonyos hatást keltő spórák (konídiumok) tömege figyelhető meg. Az erős lombvesztés miatt a terméseken a napégés tünetei is jelentkezhetnek. A növényen belül növekvő micélium előbb-utóbb a burgonya gumóját is megfertőzi. A fertőzött gumó felszínén a sötét színű foltok beszáradnak, és besüppednek a gumó szövetébe. A foltok alatti szövetrészek szárazak és barnára színeződnek. Tároláskor a gumón a foltok megnagyobbodhatnak és később a gumó összezsugorodik. A burgonya növények fertőzéssel szembeni fogékonyságát fokozza a növényen található sérülések, valamilyen stresszhatás vagy a nem megfelelő a tápanyag-ellátottság. A talaj magas nitrogén-, mérsékelt kálium- és alacsony foszforszintje csökkentheti a növények fertőződésre való fogékonyságát.

A kórokozó környezeti igényei és az ellene való védekezés

Az Alternaria solani ökológiai igényei a burgonya és a paradicsom ökológiai igényeivel fednek át és a kórokozó spórái általában jelen vannak azokon a területeken, ahol a gazdanövényeit termesztik vagy korábban rendszeresen termesztették. A fertőzés kialakulásához szükséges környezeti tényezők közül a hosszan tartó levélfelület-nedvesség és a 28 °C-os léghőmérséklet az ideális a kórokozó számára. A kórokozó spóráinak csírázásához feltétlenül nedvességre van szüksége. A csírázás széles hőmérsékleti határok között megtörténhet: kevésbé ideális hőmérsékleti viszonyok között a csírázás időtartama két óra is lehet, de a számára ideális 28 °C körüli hőmérsékleten ehhez csupán 30 perc is elegendő. A csírázást követően a kórokozónak a levél szövetébe kell behatolnia, amihez a hőmérséklettől függően 3-12 órára van szüksége. Ha a környezeti feltételek továbbra is kedveznek a kórokozó fejlődésének, az első tünetek ezután 2-3 nappal később jelennek meg, azonban alacsony hőmérsékleten (15 °C alatt) a fertőzés látens marad. Ebben az esetben a fertőzés megtörtént, de tünetek nem alakulnak ki.

A betegség megelőzésében nagy jelentősége van a rendszeres növényállomány-ellenőrzésnek, a fertőzött növényi maradványok eltávolításának, a hajnali órákban történő öntözésnek, a csepegtető öntözés alkalmazásának és a talajtakarásnak. Csökkenti a veszélyt még a vetésváltás alkalmazása és a gyomszabályozás is. Kémiai növényvédelmet előrejelzésre alapozva, megelőző jelleggel lehet alkalmazni a betegség kialakulására hajlamosító időjárás esetén.

Betegség-előrejelző modellek

Az alternáriával kapcsolatos betegségek előrejelzésére számos modellt dolgoztak ki (pl. TOMCAST, FAST, EPIDEM), amelyek közül a legjelentősebbek a paradicsom és burgonya kultúrára kidolgozott modellek. A modellek hasonló meteorológiai és környezeti bemeneti adatok alapján, de eltérő számoláson alapulva becsülik meg a betegség várható mértékét. Az elérhető modellek közül a TOMCAST modellt mutatjuk be.

TOMCAST előrejelző rendszer betűszava a paradicsom és az előrejelzés angol megfelelőinek („TOMato” és „foreCAST”) az összevonásából fakad. Az előrejelző rendszer célja, hogy a termelőknek segítséget nyújtson a fungicidek kijuttatásának pontosabb időzítésével a betegség kifejlődésének korai fázisában. Elsősorban a paradicsom és a burgonya alternáriás betegségének kialakulásának előrejelzésére fejlesztették ki, de emellett hatékonyan kiegészülhet a szeptóriás és az antraknózissal kapcsolatos betegségek megjelenésének előrejelzésével is. Így ez a rendszer a paradicsom és a burgonya integrált növényvédelmének egyik fontos része lehet.

A program az adott termesztési helyszín időjárási körülményeihez igazítja a gombaölő szeres kezelések ütemezését. Ehhez a területen mért levélfelület-nedvesség időtartamára és az átlaghőmérsékletre van szükség. Az átlaghőmérséklet értékénél azt az időszakot kell megadni, amikor a levelek nedvesek voltak. Ezen tényezők alapján a program naponta számolja ki a betegség kialakulásának veszélyességi indexét („Disease Severity Value”, DSV) (1. táblázat).

Az indexeket annak megfelelően állapították meg, hogy az adott környezeti tényezők mennyire teszik lehetővé a betegség kialakulását. Így a 0 érték azt jelzi, hogy a környezeti feltételek egyáltalán nem alkalmasak a betegség kialakulásához, míg a legmagasabb 4-es érték pont az ellenkezőjét jelzi. Az egyes napok index értékeit összeadva megkapjuk a kummulált napi index értéket, ami azt tükrözi, hogy a betegség milyen gyorsan tud kifejlődni adott körülmények között a kultúrában. Ha a kummulált napi index értéke meghaladja a védekezés küszöbértékét, akkor a betegség kialakulása ellen ajánlott a fungicides kezelés alkalmazása. A gazda óvatosságától és a termesztett fajta érzékenységétől függően a permetezési intervallum 15 és 20 közötti érték lehet. A határérték kiválasztástól függően az alacsonyabb (15-ös érték) egy sűrűbb és kevésbé takarékosabb permetezést eredményez a magasabb értékhez képest (20-as érték). A különböző gazdaságok egyéb szempontok (pl. fajta érzékenység) miatt akár alacsonyabb és egyben szűkebb tartományt is választhatnak a védekezés tervezéséhez (pl. 15-18). A fungicides permetezés után a kummulált napi indexek számolása a következő naptól ismét elölről kezdődik és addig tart, amíg nulláról ismét el nem jutnak a védekezés küszöbértékéig.

Fontos szem előtt tartani, hogy minél távolabb helyezkedik el a kultúra a meteorológiai mérőállomástól vagy a kihelyezett szenzoroktól, az előrejelzés pontossága annál kevésbé lesz pontos. Ezért fontos hangsúlyozni azt, hogy ez a rendszer elsősorban a döntéshozást segíti, és nem helyettesíti a rendszeres terepi szemléket. Így a permetezés időpontjának kijelölését ezen tapasztalatok alapján kell megtenni.

Tudománytörténeti kitekintésként említjük, hogy a TOMCAST előrejelző rendszer a FAST előrejelző rendszer fejlesztett változataként jelent meg. A FAST betűszó a „Forecasting Alternaria Solani on Tomatoes” angol kifejezés kezdőbetűiből származik. A TOMCAST és a FAST modell között az a döntő különbség, hogy a régebbi FAST esetében a fertőzés kialakulásának aktuális kockázati szintjét a modell sokkal több meteorológiai paraméter felhasználásával számolta ki. Ezek a napi környezeti paraméterek a levegő maximális és minimális hőmérséklete, a levélfelület-nedvesség időtartama és a napi csapadékmennyiség voltak. Továbbá még meg kellett adni a maximális és a minimális hőmérsékletet arra az időszakra vonatkozóan, amikor a levelek nedvesek voltak, illetve annak az időtartamnak a hosszát, amikor a levegő relatív páratartalma 90%-nál nagyobb volt. A FAST modellhez képest a TOMCAST modell sokkal egyszerűbb amellett, hogy az elődjéhez képest ugyanolyan megbízható előrejelzést ad, így a gyakorlatban eredményesebben használható.

*

A Szent István Egyetem kutatóiként egy pályázat kapcsán egy olyan előrejelző rendszer kifejlesztésén dolgozunk, amely képes lesz a 21. századi, modern növényvédelmi elvárásoknak megfelelni (további információ: https://www.macrofarm.net).

Felhasznált és javasolt irodalom:

• Abuley, I. K. and B. J. Nielsen. 2017: Evaluation of models to control potato early blight (Alternaria solani) in Denmark. Crop Protection 102:118-128.
• Madden, L., S. P. Pennypacker, and A. A. Macnab. 1978: Fast, a Forecast System for Alternaria Solani on Tomato. Phytopathology 68:1354-1358.
• Olanya, O. M., Honeycutt, C. W., Larkin, R. P., Griffin, T. S., He, Z., & Halloran, J. M. 2009: The effect of cropping systems and irrigation management on development of potato early blight. Journal of General Plant Pathology, 75: 267-275.
• http://docs.metos.at/TomCast

Ádám János
SZIE Kertészettudományi Kar, Növénykórtani Tanszék, Budapest
Dr. Markó Gábor
ELTE Természettudományi Kar, Állatrendszertani és Ökológiai Tanszék, Budapest
SZIE Kertészettudományi Kar, Növénykórtani Tanszék, Budapest